Em um mundo composto por peças e produtos físicos, desde itens para celulares até peças para aeronaves, o CAM (Manufatura Assistida por Computador) é a ferramenta que torna isso possível.

Quando um produto deve existir no mundo físico, através da manufatura (fabricação), e não apenas no computador (projeto), os softwares CAM são a escolha para automatizar o processo de fabricação através de uma máquina-ferramenta computadorizada.

O CAM funciona da seguinte maneira:

• Recebe o design da peça a ser fabricada e determina quais os processos de usinagem adequados para aquela fabricação
• O pós-processador interpreta as informações do CAM em uma linguagem que a máquina-ferramenta seja capaz de compreender
• A máquina-ferramenta transforma o material bruto em uma peça acabada

Com esse processo, a interferência humana no processo de fabricação se tornou menor, mas ainda necessária, e a indústria ao longo dos anos foi refinando o processo, a um ponto em que hoje não exista um design complexo demais que não possa ser usinado.

Do CAD ao CAM

Todo projeto inicia com um design, ou seja, com especificações técnicas de forma, dimensão, acabamento, material, entre outras, de maneira que esse produto acabado atinja os padrões de funcionamento especificados. Toda essa criação e estudo acontece em um software CAD (Desenho Assistido por Computador), onde engenheiros podem projetar o modelo em 2D ou até 3D, criando apenas a carcaça do produto ou até os componentes eletrônicos que farão parte dele.

No CAD o produto é chamado de modelo e contém uma variedade de propriedades físicas e mecânicas que serão usadas no CAM.

Quando o modelo é finalizado no CAD ele é enviado ao CAM. Tradicionalmente isso acontece através da exportação do arquivo CAD e importação no software CAM. Mas, se você for usuário do Autodesk Inventor CAM ou Autodesk Fusion, o CAD e o CAM existem na mesma interface de trabalho, sem necessidade de exportação/importação.

Quando o modelo está no CAM, o software fará o reconhecimento do modelo e, através das definições do usuário, fará a preparação da peça para a usinagem, desde a definição do material bruto, parâmetros de usinagem, ferramentas adequadas, até todas as estratégias necessárias para que a fabricação aconteça de maneira coerente, a fim de reduzir o tempo e recursos necessários para manufatura de alta qualidade.

Uma vez que todas as definições feitas, todas as informações são enviadas para a máquina-ferramenta a fim de produzir a peça fisicamente. Porém, isso não pode acontecer de qualquer maneira, mas sim na instrução que a máquina seja capaz de reconhecer.

Não é qualquer máquina-ferramenta que é capaz de ser controlada por CAM. Existem máquinas-ferramentas que são manuais, já tradicionais de mercado, onde o operador faz todas as usinagens de maneira manual. Mas também existem as máquinas CNC (Comando Numérico Computadorizado), que são máquinas controladas por computador que interpretam uma linguagem específica de programação, a chamada Código G.

O Código G define todas as instruções para a máquina, como avanços, velocidade, métodos de usinagem etc. Um exemplo seria:

G01 X50 Y30 F150 T02 S1000

Que significa:

• G01 é o movimento linear com avanço controlado, baseada nas coordenadas X50 e Y30
• F150 é o avanço, distância que a máquina deve percorrer a cada minuto
• T02 indica a ferramenta que será usada e S1000 define a rotação do eixo-árvore

O responsável por fazer a interpretação das definições feitas no CAM para o Código G é o pós-processador. De instalação, os softwares CAM já vêm com uma gama de pós-processadores capaz de abranger as mais diferentes máquinas de mercado.

Lembre-se: cada máquina-ferramenta terá seu próprio pós-processador.

 Caso você seja usuário de Inventor CAM ou Fusion, você também pode baixar os pós-processadores mais atuais no próprio site da Autodesk em Post Library for Autodesk Fusion | Autodesk Fusion.

Tipos de Máquinas CNC

Praticamente todas as máquinas-ferramentas existentes no mercado podem ser transformadas em máquinas CNC. De qualquer forma, as mais comuns existentes são:

Fresadora CNC

Podendo trabalhar de 2,5X a 5X, as fresadoras são usadas para a fabricação de peças prismáticas simples ou de superfície complexa.

Torno CNC

Torneamento é o processo mais comum para fabricação de produtos majoritariamente cilíndricos.

Cortadoras à Laser, Plasma ou Jato d′água

Essas máquinas fazem cortes de alta precisão, usando diferentes tecnologias como laser, água em alta pressão ou corte. Além disso também podem criar gravuras que levariam horas ou dias para serem criadas.

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O Fator Humano no CAM

Como citado anteriormente, até os dias de hoje existem máquinas-ferramentas manuais que dependem do operador para usinar os materiais. Tradicionais de mercado, elas são encontradas em praticamente todas as fábricas quem contém CNC e em áreas de manutenção.

Mas, desde os anos 40 o CNC vem se desenvolvendo. Primeiramente focada na área aeronáutica e bélica, hoje o CNC pode ser aplicada em praticamente qualquer processo de manufatura. Combinado com o CAM, é capaz de entregar várias melhorias, como:

• Melhoria nas capacidades de máquina. Com a vantagem de usinar em até 5 eixos simultâneos, sistemas CAM entregam usinagens complexas de alta qualidade
• Melhorias na eficiência de máquina. Os sistemas CAM têm a capacidade de fornecer caminhos de ferramenta de alta velocidade, o que entrega peças mais rapidamente
• Melhoria no uso de material. Peças complexas podem ser produzidas com desperdício mínimo de material, o que significa menor custo

Apesar do nível de inteligência computadorizada envolvida, o CNC e CAM não podem fazer tudo sozinhos. Por isso, apesar de ter reduzido a interferência humana no processo de usinagem, ainda existem três áreas de trabalho para humanos:

• Programador. Responsável por receber o modelo e transformá-lo em Código G de maneira eficaz, garantindo o melhor uso da máquina, ferramentas, material bruto e tempo do operador e preparador
• Preparador. Responsável por separar o material bruto, a fixação e configuração das ferramentas envolvidas no processo e adição do programa em Código G
• Operador. Responsável por garantir a operação e usinagem para transformação do material bruto em peça acabada

Em um fluxo típico, o programador inicia o processo, envia as informações de configuração da máquina ao preparador, que passa a máquina pronta ao operador para fazer a peça.

Mas, claro que nem tudo no processo CNC + CAM são só vantagens. Além do custo elevado para aquisição inicial da máquina, os humanos envolvidos precisam de um alto nível de conhecimento e treinamento para garantir um bom processo.

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